药用植物白芷种子萌发特性研究

谭洪秀 聂琴 陈文年

摘 要：该文研究了实验室条件下，不同pH值、赤霉素（GA3）浓度和光照时间对白芷种子萌发的影响。结果表明：白芷种子对pH值具有广泛的适应性，在pH5.0～9.0均可萌发，其中以pH7.0～8.0条件下萌发率较高；用150mg·L-1的GA3浸种处理6h更有利于白芷种子的萌发；白芷种子在有光的条件下和黑暗条件下均能萌发，其中以光照12h·d-1条件下的萌发率最高。白芷种子萌发效果的最佳组合为：用150mg·L-1的GA3浸种处理6h，播种在pH7.0～8.0条件下，进行光照12h·d-1处理。

关键词：白芷；种子；萌发率；赤霉素

中图分类号 Q949.95 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2016）14-0034-03

Abstract：The influences of different pH value，concentration of GA3 and illumination time on Angelica dahurica seed germination were studied under laboratory conditions. The conditions included five pH values（pH5.0，6.0，7.0，8.0，and 9.0），five concentration gradients（50mg·L-1，100mg·L-1，150mg·L-1，200mg·L-1，250mg·L-1）and seven illumination treatments（12h，14h，16h，18h，20h，full illumination and full dark）. The results showed that A.dahurica seed had extensive adaptability to solution pH values from 5.0 to 9.0，but under the condition of pH 7.0～8.0，germination rate was higher. Seed-soaking with 150mg·L-1 GA3 solution for 6h increased the seed germination rate of A. dahurica significantly. The seed of A.dahurica was light neutral and would sprout under the condition of light or dark，but it germinated best with illumination time of 12h·d-1. We concluded that A.dahurica seed germinated best under the following conditions，seed-soaking with 150mg·L-1 GA3 solution；under the condition of pH 7.0～8.0；illumination time of 12h·d-1.

Key words：Angelica dahurica；Seed；Germination rate；GA3

白芷（Angelica dahurica）为伞形科当归属多年生草本植物，为著名的中药材，药用部分为其干燥根[1]，主产区为四川及浙江等地。白芷可用于止痛及治疗鼻炎、咽炎、白癜风、银屑病、烧伤、灰指甲等症[2]。近年来，除了药用之外，白芷还广泛用于保健品、香料、化妆美容品及食品加工业等领域[3]。由于用量增大，白芷的野生资源急剧下降，无法满足市场的需求，不得不加大人工栽培的面积，从而增加了白芷的产量。白芷的繁殖方式主要为种子繁殖，有研究表明，隔一年后的白芷种子的发芽率不高或是不发芽，通常不会采用这样的种子，而一般都是选用新收的种子[4]。另外，白芷种子休眠性较强、发芽率低、出苗不整齐，在很大程度上限制了其人工栽培与生产，故需要对白芷的发芽条件进行优化，使得白芷的生产更规范化、系统化。本研究采用不同的措施对白芷种子进行处理，以期筛选出有利于白芷种子萌发的条件，为人工栽培实践中白芷种苗的快速繁育提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料 成熟的白芷种子，于2015年8月采自四川省内江市白芷种植基地，保存于4℃冰箱。

1.2 仪器及试剂 JT-250B生化培养箱（金坛市开发区吉特实验仪器厂）；赤霉素（GA3，上海伯奥生物科技有限公司）；Ф15cm的培养皿。

1.3 方法

1.3.1 前期处理 挑选大小一致、颜色相近为浅棕黄的白芷种子（剔除瘦小干瘪的种子），用清水冲洗种子12h，再用75%乙醇浸泡种子1min，晾干备用[5]。选用Ф15cm的培养皿，用75%乙醇擦拭培养皿，进行消毒处理，然后向每个培养皿中放入100g已消毒处理的细沙。

1.3.2 酸碱环境的选择 实验布置为完全随机设计，设置5个处理组，即分别用pH值为5.0、6.0、7.0、8.0、9.0的溶液处理。前期处理过的白芷种子用不同pH值的溶液浸透，然后均匀放入培养皿中，对照组用清水处理，晾干后也均匀放入培养皿中，每个培养皿100粒种子，每个处理3次重复。向培养皿中加入适量对应的pH溶液，将所有培养皿放入生化培养箱中，25℃/15℃（昼/夜）变温处理[5]，光照时间12h·d-1。试验期间用相应pH值的溶液保持细沙湿润。

1.3.3 赤霉素浓度的选择 实验布置也为完全随机设计，设置1个对照组、5个处理组，即分别用赤霉素质量浓度为50mg·L-1、100mg·L-1、150mg·L-1、200mg·L-1、250mg·L-1的溶液浸种已在前期处理过的白芷种子6h，用蒸馏水冲洗数遍，对照组用等量的清水处理，晾干后均匀放入培养皿的细沙中，每个培养皿100粒种子，每个处理3次重复。所有培养皿加入适量的清水，然后放入生化培养箱中，条件同酸碱环境处理。整个试验期间要保证细沙湿润。

1.3.4 光照时间的选择 将已前期处理过的白芷种子均匀放入培养皿的细沙中，每个培养皿100粒种子，设计7种光照条件处理：0h·d-1、12h·d-1、14h·d-1、16h·d-1、18h·d-1、20h·d-1、24h·d-1，每个处理3次重复。所有培养皿加入适量的清水，然后放入生化培养箱中，温度同酸碱环境处理。整个试验期间保持培养皿中的细沙湿润。

1.3.5 试验中指标的计算 记录种子发芽启动时间、发芽势和发芽率。以子叶露出种皮为萌发标准来测定白芷种子的发芽率[6]。种子萌发的各个指标按下列公式计算：

发芽率（%）=（发芽试验结束时全部发芽种子粒数/供试种子总粒数）×100；

发芽势（%）=（发芽高峰期时全部发芽种子粒数/供试种子总粒数）×100；

发芽指数=∑（Gt/Dt）（式中Gt代表在t日的发芽种子数；Dt代表相应的发芽天数）；

发芽启动时间（即始芽日）为从播种到第一粒种子萌发所需要的天数；

发芽持续时间为从第一粒种子萌发时算起到发芽后连续有5d的平均发芽粒数不足总供试粒数的1%时所需要的天数[7]。

1.3.6 数据的统计与分析 采用Microsoft Excel 2007进行统计计算。

2 结果与分析

2.1 酸碱环境对白芷种子萌发的影响 由表1可知：白芷种子对pH值的适应范围宽，在pH值5.0～9.0均可发芽。其中，在pH值为7.0的环境下，白芷种子的发芽势为10.67%，发芽率为11.67%；在pH值为8.0的环境下，白芷种子发芽势为11.67%，发芽率为12.33%。试验的过程中，白芷种子在pH值为8.0和7.0的环境下发芽的启动时间为播种后15d，而其他处理条件下白芷种子萌发的启动时间为播种后21d。因此，在中性或弱碱性环境下更利于白芷种子萌发，而偏酸或过碱的环境不利于白芷种子萌发甚至会起抑制作用，还会延长白芷种子的发芽启动时间。

2.2 赤霉素对白芷种子萌发的影响 由表2可以看出，白芷种子不同程度的发芽情况受赤霉素浓度不同的影响，其中以150mg·L-1处理的为最好，其发芽势为10.33%，发芽率为14.33%，比对照组分别提高138.57%及138.83%；其次是50mg·L-1处理的，发芽势为7.33%，发芽率为8.33%，比对照组分别提高61.66%及38.83%。由此说明，不同浓度的赤霉素对白芷种子的萌发有着不同的影响。适当浓度的赤霉素，能促进白芷种子的发芽，而浓度过高其效果反而下降，甚至有抑制作用。本试验中，以50～200mg·L-1处理白芷种子是比较适宜的浓度。不同浓度的赤霉素对白芷种子的发芽启动时间也有一定的影响，均缩短了白芷种子的发芽启动时间。

2.3 光照处理对白芷种子发芽的影响 从表3可以看出，在所有的7个处理中，16h·d-1光照组和20h·d-1光照组的3个发芽指数都是最低的，12h·d-1光照组的3个发芽指标最高，而其余处理则相对居中，可以看出在光照12h·d-1的条件下最有利于白芷种子的萌发。另外，和24h·d-1光照组相比较，黑暗组白芷种子的发芽势、发芽率、发芽指数要稍高一些，全黑暗条件相对有利于白芷种子萌发。

3 讨论与结论

3.1 讨论

3.1.1 酸碱性与白芷种子萌发 种皮的结构、种皮的通透性和种子内部酶的活性，可能随酸碱度的不同而发生变化，从而使种子失去生物学功能，影响了种子的正常萌发[8]。翟娟园等研究了土壤环境对川白芷产量和品质的影响，明确了白芷生长的土壤为弱碱性，pH值8.49～8.88[9]。韦中强在川白芷良种繁育技术的研究中也认为，白芷良种的种植园应土层深厚，且pH值弱碱性为好[10]。本研究中，虽然白芷种子在pH值为5.0～9.0均能萌发，但在pH值为7.0和8.0时发芽率均高于其他组，pH值高于8.0或低于7.0时发芽率下降，且发芽的启动时间延后。这说明，弱碱性的土壤环境最适宜于白芷种子萌发，这与前人的研究结果是一致的。

3.1.2 赤霉素处理与白芷种子萌发 赤霉素是一种比较重要的植物生长调节激素，可以解除种子的休眠、提高种子的活力。在休眠种子或种皮坚硬、透水通气性差的种子萌发方面，赤霉素的应用已有较多的研究报道[11-14]。因不同植物种子休眠特性的不同，以及种子种皮坚硬程度、透水通气性的不同，使得赤霉素对种子浸种的最适浓度和浸种时间存在着较大的差异。本研究中，通过赤霉素浸种催芽后的白芷种子，其发芽率有明显提高，但发芽率的增加并没有随赤霉素浓度的增加而不断增加，而是在浓度为150mg·L-1时最高，这表明能有效提高白芷种子活力、促进种子萌发的赤霉素只在一定浓度范围内。因此，可以利用一定浓度范围内的赤霉素浸种处理休眠种子，从而在生产实践中达到减少种子出苗参差不齐的目的。

3.1.3 光照时间与白芷种子萌发 光照可以促进或阻碍某些种子的萌发，也可能对种子的萌发没有影响。如草珊瑚在有光照的条件下其种子发芽更好[15]；光照对三种百合种子萌发有显著的促进作用，还可缩短其种子萌发的启动时间[16]；而沙芥和斧翅沙芥种子在光照条件下，其种子萌发遭到明显的抑制作用[17]。还有研究发现，种子萌发过程对光、暗的响应，随其种子储存条件和储藏时间的变化而有所差别[18]。种子萌发对于光的不同反应，是植物对生存环境条件改变长期进化而产生的生态适应性。在本研究中，白芷种子在有光的条件下和黑暗条件下均能萌发，且在光照12h·d-1的条件下发芽率最高，这与杨枝中等在白芷种子质量检验方法研究[19]中所得结果是一致的。

3.2 结论 综合本研究的结果，可以得出白芷种子萌发的适宜条件：用150mg·L-1的赤霉素浸泡6h，播种在pH值为7.0～8.0的土壤条件，进行光照12h·d-1处理。

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（责编：张宏民）